一种双室平衡液位计的排污装置及其排污方法

技术领域

本发明涉及双室平衡液位计，特别是一种双室平衡液位计的排污装置。

背景技术

汽化冷却系统中水的循环带走加热炉炉径管中的因炉子燃烧产生的热量，同时对炉内的水梁进行冷却；炉内的热量是非常高的，常年的热量高达1000℃；所以在汽化冷却系统中循环的水中途经过汽包时，汽包内部是水和汽同时存在的一个状态；压力正常控制在8～10BAR，最高12BAR，极限16BAR；

汽包中的正常状态是下半部分是水(液体)，上半部分是汽体；并且在炉子热量作用下产生的蒸汽会源源不断的往蒸汽外网输送；将加热炉产生的蒸汽进行回收；回收的蒸汽量和往汽化冷却系统中的补水量的比值就是汽水比，此为一个比较重要的指标；汽包中的水的液位如果过高，会有可能将水注入到外部蒸汽网络中，还有可能因为持续的加水造成压力过高冲开安全阀，这非常危险；汽包中的水位过低，说明系统中的水即将蒸发殆尽，此时循环水对水梁的冷却效果急剧下降，会造成炉子烧塌的风险，这极度危险；所以正常工作情况下对汽包液位的监控是非常重要的。

双室平衡液位计的结构原理：在正常情况下，锅炉汽包内的水位无法直接测量，为此多采用引出管测量法；但其弊病是引出管与汽包的温度差异大；故水的密度差异会造成一些测量误差；采用双室平衡容器可以有效利用饱和蒸汽的凝结对平衡容器中的液相导管和平衡室进行加热；并且整个平衡容器有足够的保护层减少热量的损失；使平衡容器的温度接近汽包内部的温度；从而使差压检测更加的准确；平衡室中的水位作为基准；压差的变化和液相导管中的液位高度成线性关系。

汽包液位计长时间使用过程中会产生水渍、污渍；因为汽包液位计长时间没有排污，检测管堵死，造成显示的液位低；在自动补水状态下，给水泵一直补水，造成汽包顶部安全阀崩裂，整个汽化系统泄压；幸好及时发现，没有酿成更加可怕的事故；后来发现现场汽包液位计排污存在三方面问题：

1，岗位人员经常忘记手动排污；

2，排污手动阀门，没有周期性动作，经常堵塞，最后造成污渍无法排出；

3，每次手动排污后，液位计的显示值就完全不正确了，必须等2～6小时后才能恢复正常；

综上，如何实现双室平衡液位计的自动排污，完成排污后及时且准确获得汽包内的液面高度成为了本领域研究人员急需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何实现双室平衡液位计的自动排污，完成排污后及时且准确获得汽包内的液面高度；

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明是一种双室平衡液位计的排污装置，包括：平衡室；液相导管，其连接汽包底部，其第一端竖直设置在所述平衡室内，其第二端设置有第二排污口；汽相导管，其连接所述平衡室、汽包顶部；排污管，其设置在所述平衡室底部，其第一端设置有第一排污口；排水管，其一端连接所述平衡室顶部，另一端与大气连通；第一电动排污阀，其设置在所述第一排污口处；第二电动排污阀，其设置在所述第二排污口处；第一电阀，其设置在所述汽相导管处；第二电阀，其设置在所述排水管处；

进一步，所述液相导管具有第三端，所述液相导管的第三端与差压变送器连接；所述排污管具有第二端，所述排污管的第二端与所述差压变送器连接；

进一步，所述汽相导管上设置有第一手动阀；所述液相导管上，且位于所述汽包出口处设置有第二手动阀；所述排污管上设置有第三手动阀；所述液相导管上设置有第四手动阀，其适于将液体控制液体是否进入至所述液相导管的第二端、第三端；所述排水管上设置有第五手动阀；

为了具体说明本方案的排污方法，本发明采用如下步骤：S1：所述第一电动排污阀、第二电动排污阀、第二电阀打开；所述第一电阀关闭；此时所述汽包内的汽体不会进入至所述平衡室内；S2：液体与平衡液混合充盈至所述平衡室内，并经所述排水管、第二电动排污阀、第一电动排污阀排出，进行排污；S3：数秒完成排污后，所述第一电动排污阀、第二电动排污阀、第二电阀关闭，第一电阀打开，完成排污；

进一步，在排污过程中，所述第一手动阀、第二手动阀、第三手动阀、第四手动阀、第五手动阀均处于常开状态。

本发明的有益效果：本发明是一种双室平衡液位计的排污装置及其排污方法，本方案具有如下优点：

1、实现自动排污，减少手动阀门因长时间不用造成的损坏。

2、避免同类型液位计排污时，因标准室液位变化造成的实测液位不准；从而提高汽包液位监控的可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是改进前的结构示意图；

图2是改进后的结构示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1是传统汽包液位计的工作原理示意图；首先是液位反馈是由差压变送器1产生的数值发给PLC并在PLC中进行计算并显示在监控画面上的；差压变送器1是计算出两根输入管，排污管3和液相导管2的压力差来确定实际液位的；排污管3检测的是平衡室4内的水的压力，并以此压力为基准标定汽包液位计的最高液位(例如：320MM)；液相导管2在平衡室4内的液位与汽包5内部的液位同高；汽包5内的实际液位变化会造成液相导管2的水位的变化，根据水位高度变化的不同，水位在液相导管2侧产生的压力也不一样；根据排污管3和液相导管2的压力差来计算液位的高低。

平衡室4上方有个堵头6，正常时是堵住的；在第一手阀7和第二手阀8都关闭的状态下可以把堵头6拆开对平衡室4进行灌水操作；这操作也可以在汽包5未投用前初始状态下操作，目的就是为了使平衡室5内充满水，这样排污管3的压力就一直保持恒定，可以作为一个基准来判断汽包5内的实际液位；液位计正常工作时第一手阀7、第二手阀8、第三手阀9、第四手阀10都是打开的，第一排污阀11、第二排污阀12是关闭的；这种状态下长时间保持，靠近差压变送器1下方这部分管道内的水是不流动的，水中药剂的沉积(循环软水中是加药剂的)，还有管内部的腐蚀等因素会造成从第一、二排污阀11、12开始往上开始淤塞，最终淤塞到第一、二排污阀11、12上方的T型转角；导致双室平衡液位计的测量异常。

根据上面的描述，可知汽包液位计是一定需要排污的，如果不排污势必会造成汽包液位计液位检测的异常；排污一般来说是手动打开第一排污阀11和第二排污阀12，持续时间10～30秒直到排出的水肉眼可见的清澈；第二排污阀12排水时会造成汽包的液相导管2的液面轻微变化，这几乎可以忽略不计；而且此时液位计在第二排污阀12关闭时能立即恢复对汽包实际液位的反馈；在第二排污阀12打开期间液相导管2内有泄压，此时显示出来的液位也是不准的；同样在第一排污阀11打开后，排污管3开始排污，第一排污阀11打开的时候同样会造成排污管3泄压，此时显示的液位也是不准的，排污管3排污后会造成平衡室4内的液位下降；进而造成差压变送器1的排污管3侧标准压力值变化；此变化会造成显示的液位值异常偏高；这个也是为什么排污以后液位显示值就变得不准的原因；原因就是平衡室4的平衡液液面因为排污造成了标准液位下降；标准液位下降后，汽包5上半部分的水蒸汽通过第一手阀7再到平衡室4内进行冷凝；通常2～6小时可以把平衡室4内的平衡液液面补满到达标准的位置；所以每次排污后会有一段时间液位显示不准；需要人工进行监控；随着岗位工人对汽化系统重要性认识的持续加深，这种无法实时监控汽包液位的情况往往让人非常不踏实；这种情况也进一步加深了岗位工人对无异常排污提出要求的迫切程度。

如图2，图2是改进后的汽包液位计排污示意图；图1中的阀门标识不变的情况下，主要是在第一手阀7后面增加第一电阀13；在第一、二排污阀11、12后面分别增加第一电动排污阀14、第二电动排15污阀；在堵头6出口增加一路新的管道为排水管16，并在排水阀16上增加第五手阀17和第二电阀18；这样以来就可以实现全自动定期排污，并且排污过后汽包液位计仍然能够准确反馈真实液位。

工作原理：

排污前正常工作状态：第一手阀7、第二手阀8、第三手阀9、第四手阀10依旧和原来一样保持常开；第一排污阀11和第二排污阀12变化为常开；第五手阀17常开；第一电阀13常开，第二电阀18、第一电动排污阀14、第二电动排污阀15关闭；所有电阀的控制由PLC带动输出继电器进行控制；此时第二电阀18的关闭代替了原来堵头6的作用；第一电动排污阀14和第二电动排污阀15关闭替代了原来第一排污阀11和第二排污阀12的关闭；这样一来，改进后的工作状态和原来保持一致；能够正常反馈显示汽包的真实液位；

即，当所述双室平衡液位计正常工作时，所述平衡室4内注入平衡液；所述第一电动排污阀14、第二电动排污阀15、第二电阀关闭18；所述第一电阀13打开；液体经所述液相导管2进入至所述液相导管2的第一端，汽体经所述汽相导管19进入至所述平衡室4内；通过所述液相导管2的第一端的液面高度判断所述汽包5内的液面高度。

排污时工作状态：手阀都不变；第一电阀13关闭，为排污做好准备；5秒后第二电阀18、第一电动排污阀14、第二电动排污阀15打开进行排污；排污时间大约5秒即可；因为是PLC控制周期性排污，每次排污时间无需太长；当第一电阀13关闭时平衡室受到来自于汽体的压力就被切断，液体会经过第二手阀8，再经过液相导管2向第一端输出，直到充满整个平衡室4到达第二电阀处18；此时液相导管2内的液体和平衡室4内的平衡液合并到一体处于同一压力，此压力由汽包通5过第二手阀8的液相导管提供；然后5秒后再将第二电阀18、第一电动排污阀14、第二电动排污阀15打开；相当于一个压力水体同时有3个出口，此时会三个出口同时排水；排水的过程中整个平衡室4会充满水。

排污后工作状态：所有手阀不变，电阀恢复到正常工作状态；排污过程中平衡室4内充满的水会重新受到汽包5压力的加持，平衡室4内水高于标准水位的部分会经过第一电阀13和第一手阀7(汽相导管19)回流到汽包5内，从而使平衡室4的水位回归标准液位；而汽包5内的蒸汽也能够经过第一手阀7和第一电阀13到达平衡室4的上部；让平衡室4内液相导管2汇总的水位和汽包保持同高；此时能够使汽包液位计准确的反映汽包的实际液位；避免了需要水蒸气凝结补充标准液位的过程。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。